Mexanika, molekulyar fizika va termodinamika

CO‘ZBOSHI
Fizika fani inson ilmiy tasavvurining eng ajoyib yutuqlaridan biridir. XX asrda yuzaga kelgan qurollanish poygasi tufayli fizika shunday ulkan kuch va aql sohiblarini birlashtirdiki, ular amalga oshirgan ishlarni zo‘rg’a tavsiflash mumkin. Bunday hodisalar kelajakda yana takrorlanishi ham mumkin. Shunga o‘xshash XXI asr boshlarida texnologiyalar rivojlanishini belgilashda yuzaga kelgan mujassamlashgan kuchlar, intellektual kuchlar konsentratsiyasi tufayli sodir bo‘lmadi. Ularning yuzaga kelishini yarim empirik formulalar yordamida hisoblash ishlarini amalga oshirgan juda quvvatli kompyuterlarning yaratilishi va texnologik jarayonlarga qo‘llanilishi bilangina yuzaga kelgan intellektual tahliliy fan(kibernetika)ning yaratilganligi bilan tushuntirish mumkin.
Atrofdagi olamni bilish, tushunish uchun inson doimo o‘qish va izlanishda. Hozirgi kunga qadar fizika, boshqa harqanday maxsus tahliliy fanlardan kam bo‘lmagan holda, insonning olamni bilishi va tushunishiga katta yordam berib kelmoqda.
Fizikani ilmiy tajribaga asoslangan fan deb atash qabul qilingan, haqiqatdan ham u, g’oyat ko‘p sonli ajoyib tajribalarga asoslanadi. Ammo, shunisi ham ancha muhimki, fizika nazariy fan ham hisoblanadi. Aynan fizikada turli hayotiy sohalardagi hodisalar va o‘zgarishlarning yuzaga kelish sabablari, aloqalari, mexanizmlari va oqibatlarini tahlil etuvchi noyob ilmiy apparat yaratilgan.
Fizika - nafaqat uning qonunlari, balki bu qonunlarning texnikada, xususan qurol-yarog’ va harbiy texnikada (QYHT) qo‘llanilishi hamdir. Fizikani alohida holda o‘rganish uni qo‘llash sohalaridan yaxlit ajratilgan holda qarash ta’lim vazifalariga mos kelmaydi, va aksincha: texnik tizimlarni ularning harakat tamoyillari va qonuniyatlari darajasida o‘rganish fizikani o‘rganishning davomi hisoblanadi. Noma'lum narsani ochib beradigan fizikaviy tajriba bir necha bor takroriy amalga oshiriladi. Shu bilan birga, u har xil yordamchi, o‘lchash va ko‘rsatkish asboblari tomonidan o‘lchanadi. Shu bilan birga, uning natijalariga asoslangan texnika allaqachon keraksiz narsalardan xoli qilingan va takroriy foydalanishga mo‘ljallangan boladi. Aslida, har qanday texnik vosita bu amalda fizik tajribaning amalga oshirilishidir. Masalan, avtomobil - mujassamlangan, amaliy fizika.
Avtomobil dvigateli silindrlarida porshenlar harakatining g’ildiraklarning aylanishiga aylanishi fizikaning "Mexanika" bo‘limida o‘rganilgan qonunlarni amalga oshirishdir. Porshenlarning harakati "Molekulyar fizika" va "Termodinamika" bo‘limlarida o‘rganilgan gazlarning kengayishining natijasidir.
Gazlarning kengayishi — bu yoqilg’i yonishining natijasi bo‘lib, u avtomobil o‘t oldirish tizimi svechasidan uchqun chiqishi oqibatida yuzaga ktladi. U “Elektromagnetizm” bo‘limida o‘rganiladigan elektromagnit hodisalar natijasida hosil bo‘ladi.
Dvigatel slindridagi porshen, avtomobil tanasi, dvigatel qismlari,va osmalar mexanik tebranishlarni boshdan kechiradi, bu tebranishlar elastik to‘lqinlar sifatida bir nuqtadan boshqasiga uzatiladi, faralar yorug’ligi va radioqabulqilish elektromagnit to‘lqinlarga taalluqli bo‘lib, “Tebranishlar va to‘lqinlar” bo‘limida o‘rganiladi. O‘toldirish tizimidagi elektromagnit jarayonlar va elektromagnit to‘lqinlar yarim o‘tkazgichli qurilmalar yordamida shakllantiriladi, bu hodisalar ”Kvant fizikasi” bo‘limida o‘rganiladi. Boshqa harqanday texnik qurilmalar, shu jumladan harbiy - otish va lazer qurollarida, kompyuterlar tizimlarida, raketalarda, yo‘naltirish tizimlarida, himoyada, aloqada, niqoblashda va boshqalarning asosida ham fizika fani mavjud. Harbiy-sanoat tizimi faqatgina ilmiy-texnik g’oyalarni joriy qilish bilangina emas, balki ularni faol rag’batlantirmoqda ham. Bunga yorqin tarixiy misol sifatida, ikkinchi jahon urushi yillari va undan keyingi yillarda yadro qurolini ishlab chiqishni olish mumkin.
Qadim zamonlardan beri odamlar uchun hech qanday xavf tug’dirmagan
nafaqat ba’zi tabiiy hodisalar, balki boshqa odamlar ham. Inson ozmi-ko‘pmi tabiat bilan birga yashashni o‘rgandi (ba'zan o‘ziga zarar etkazishi mumkin), ammo o‘ziga xos qarama-qarshilik yo‘qolib qolmadi. Shuning uchun qadim zamonlardan buyon inson, bir tomondan, qurollarni, ikkinchi tomondan, ulardan himoya qilishni ixtiro qildi. Hujum va mudofaa vositalarining raqobati insoniyatning butun tarixini qamrab oladi va fizika paydo bo‘lishi bilan harbiy fan mustahkam ilmiy-texnik bazaga va ko‘plab rivojlanish vektorlariga ega bo‘ldi. Sivilizatsiyaning kuchli qismiga har qanday munosabat bilan, bu hech qanday davlat qila olmaydigan narsadir va harbiy-sanoat majmuasi (HSM) doirasida olib borilgan tadqiqotlar ko‘pincha ilmiy-texnik taraqqiyotning dvigateli bo‘lib xizmat qiladi.
Shu bilan birga, ilm-fan kuchga yo‘naltirilganligi, maxfiylikdan keyin harbiy-ilmiy va texnik ishlanmalaridan qat'iy nazar rivojlanadi, milliy iqtisodiyotda keng joriy etilgan, masalan, internet, smartfon, samolyot yo‘lovchi layneri va boshqa ko‘p narsalar. Shuning uchun fizikani o‘qitish nafaqat harbiy sanoat majmuasi, balki oddiy mijozlar tomonidan ham talab qilinadi. Bunday mashg’ulotlar fundamental bilim va ko‘nikmalar bilan ishlaydigan maxsus ilmiy-texnik fikrlash turini shakllantiradi. U kundalik hayotdan, gumanitar, badiiy va boshqalardan farq qiladi.
Fizika darsliklari nafaqat ma’lum narsalarga yo‘naltirilganligi bilan farq qiladi
ta’lim dasturlari, shuningdek, o‘quv materialining mazmuni, hajmi va chuqurligi. Shu sababli, ta’limning hozirgi tendentsiyasi bitta darslikdan boshqasiga o‘tishni talab qilmoqda. Ushbu darslik ma’lum darajada silliq o‘tishga yordam beradi, chunki uning mazmuni oliy kasbiy ta’lim muassasalarida fizika dasturlarini amalga oshirish uchun zarur bo‘lgan bilimni beradi. Darslikning ushbu darajalari tarkibiy jihatdan bo‘linmagan - har bir talaba yakka o‘zi yoki o‘qituvchi yordamida o‘zining murakkablik darajasini taxmin qilishi va kursni o‘zlashtirishi bilan uni o‘zgartirishi mumkin.
Ushbu darslik, asosan, oliy harbiy ta‘lim muassasalari uchun mo‘ljallangan, chunki fizika nafaqat har qanday texnikaning, balki dunyoqarashning ham universal asosidir. U har qanday faoliyatda zarur bo‘lgan ongni tartibga soladi va tuzadi. Ushbu darslikdagi fizika kursining taqdimoti uning turli xil qurilmalar va jarayonlardagi ahamiyatiga oid ko‘plab va turli xil misollar bilan birga keladi. Bu maxsus fikrlash uslubi va tabiiy dunyo va jamiyat haqidagi ilmiy qarashlarning shakllanishiga hissa qo‘shadi. Muhandislik, texnologiya, kosmik, noorganik va organik moddalar tuzilmalarini o‘rganish, ekologiya, aloqa, qurol-yarog’ va boshqa ko‘p narsalar ilmiy-texnik taraqqiyotga va insoniyat tarixiga ta’sir qiluvchi fizika vositalari va usullariga asoslangan.
Bu darslik uch qismdan iborat qilib tayyorlandi. Birinchi qism «Mexanika va molekulyar fizika» deb ataladi. Bu qism moddiy nuqta kinematikasi, moddiy nuqta dinamikasi, ish va energiya, qattiq jismning aylanma harakati kinematikasi va dinamikasi, garmonik va so‘nuvchi tebranishlar, tebranishlarni qo‘shish va majburiy tebranishlar, to‘lqinlar, maxsus nisbiylik nazariyasi, molekulyar-kinetik nazariya va klassik statistik fizikaning asosiy qonun-qoidalari, Maksvel taqsimoti va molekulalarning o‘ziga xos tezliklari. Barometrik formula. Bolsman taqsimoti, fizik kinetika elementlari va gazlardagi ko‘chish hodisalari, termodinamikaning birinchi bosh qonuni, termodinamikaning ikkinchi bosh qonuni va entropiya, real gazlar, agregat holatlar va fazoviy o‘tishlar bo‘limlarini o‘z ichiga oladi.
Darslik ixcham, ammo shu bilan birgalikda zamonaviy fizikaning barcha asosiy qonun va tushunchalari, ularning aloqalari hamda kelib chiqishi to‘g‘risida to‘liq tasavvur beradi. Darslikda qoidalar, ta’riflar va fizik terminlar qiya bosma harflar bilan ajratib ko‘rsatildi.
Muallif darslik qo‘lyozmasini o‘qib, uning sifatiga ijobiy ta’sir etgan, mazmunli maslahatlari uchun Nizomiy nomidagi Toshkent davlat pedagogika universiteti Fizika va astronomiya o‘qitish metodikasi kafedrasi dotsenti, pedagogika fanlari nomzodi Bobomurod Nurullayevga, O‘zbekiston Respublikasi Qurolli Kuclari Akademiyasi Tabiiy fanlar kafedrasi dotsenti, texnika fanlari nomzodi Mamarahim Israilovga chuqur minnatdorlik izhor etadi.
Mazkur darslik muallifning ilmiy-pedagogik faoliyatida yozgan birinchi darsligi bo‘lganligi sababli xato va kamchilliklardan xoli bo‘lmasligi tabiiy, shuning uchun darslik to‘g‘risidagi fikr va mulohazalaringizni [e-mail] elektron manzilga yuborsangiz minnatdor bo‘lar edim.
Muallif.